Question

3．煤炭中以FeS₂形式存在的硫，在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应，有关反应的离子方程式依次为：
①2FeS₂+7O₂+2H₂O$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$ 4H⁺+2Fe²⁺+4SO₄^2-；
②Fe²⁺+O₂+H⁺$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$ Fe³⁺+2H₂O；
③FeS₂+2Fe³⁺$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$ 3Fe²⁺+2S；
④2S+3O₂+2H₂O $\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$ 4H⁺+2SO₄^2-．
已知：FeS²中的硫元素为-1价．
回答下列问题：
（1）根据质量守恒定律和电荷守恒定律，将上述②离子方程式配平并补充完整4Fe²⁺+O₂+4H⁺$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$ 4Fe³⁺+2H₂O．
（2）反应③的还原剂是FeS₂．
（3）观察上述反应，硫元素最终转化为FeSO₄、H₂SO₄从煤炭中分离出来．

Answer 1

分析 （1）依据离子方程式的电荷守恒和原子守恒书写判断产物；
（2）还原剂是元素化合价反应后升高，结合化合价变化分析判断；
（3）依据四个反应分析判断产物．

解答 解：（1）依据离子方程式的电荷守恒和原子守恒书写判断产物，②反应中为2H₂O，则方程式为4Fe²⁺+O₂+4H⁺$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$ 4Fe³⁺+2H₂O；
故答案为：4Fe²⁺+O₂+4H⁺$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$ 4Fe³⁺+2H₂O；
（2）还原剂是元素化合价反应后升高，反应③中硫元素化合价从-1价变化为0价，所以反应中的还原剂是FeS₂；
故答案为：FeS₂；
（3）依据①②③④的离子方程式，分析判断最终的生成物为硫酸亚铁和硫酸，
故答案为：FeSO₄、H₂SO₄．

点评 本题考查了氧化还原反应的电荷守恒、原子守恒的应用、氧化还原反应概念的分析判断，题目难度不大，掌握特征变化、分析反应实质、结合概念分析判断，侧重于考查学生的分析能力和应用能力．